NR. 5%7-Ciß - ETH E

DISS.
NR.
5%7-Ciß
SACCHARASE-ISOMALTASE :
BEITRAG
ZUM
STUDIUM
DER
WECHSELWIRKUNG
MIT
MEMBRANEN
ABHANDLUNG
zur
des
Titels
eines
Erlangung
Doktors
Naturwissenschaften
der
der
TECHNISCHEN
EIDGENOESSISCHEN
ZUERICH
HOCHSCHULE
vorgelegt
BRUNNER
dipl.
PAUL
JOSEF
Naturwissenschafter
geboren
von
von
am
5.
November
Laupersdorf
(Kt.
Prof.
Separatdruck:
Dr.
Dr.
Biochim.
G.
P.
Semenza,
Zahler,
Biophys.
1943
Solothurn)
Angenommen auf Antrag
Prof.
ETH
von
Referent
Korreferent
Acta
(1976)
455,
322-331
81
-
6.
Zusammenfassung.
Die
Saccharase-Isomaltase
chendünndarmes
liert
und
werden
einer
ist
hydrophilen
einem
maltase
einer
sind.
Wir
Die
sind.
oder
nur
Protein
in
gemessen
lichen
der
nur
die
für
die
Integration
und
und
durch
Liposomen
den
die
mit
aktive
aufweisen.
der
nur
folgernd,
Die
ein
in
Membranen
Es
kein
Einbau
der
der
Ebenso
relativ
konnten
keine
Worten,
Untereinheiten
hat
die
Inkorporation
spezifischen
existiert
es
17.000
Diese
zwischen
geringen Anstieg
wurde
durch
gespalten.
Isomaltase-Untereinheit
an
der
Effekte
diesem
künst¬
D
hat,
aus
Diese
Untereinheiten
Dabei
der
diesen
mit
stellte
beiden
im
jenen
sich
Enzym¬
Mobilitäten
Untersuchungen
grösseres Molekulargewicht
Unterschiede
in
Citraconylierung
elektrophoretische
Triton-Isomaltase
ca.
nach
Lecithin-Moleküle
SDS-Polyacrylanid-Gelelektrophorese
die
Papain-Isomaltase.
welche
Saccharase-abhängiger Transport.
unterschiedliche
um
Lecithin-Bilayer-
Saccharase-Isomaltase
einen
anderen
an
vorwiegend hydrophober
Papain-Saccharase-Isomaltase verglichen.
präparationen
liegt
Wechselwirkungen
Protein
verändert.
nur
Folge.
Membransystem
dass
Phos-
eingehend charakterisiert
dass
dem
Triton-Saccharase-Isomaltase
heraus,
und
Triton-Saccharase-Iso¬
Liposomen studiert,
zeigen,
geringfügig
zur
wurden mittels
der
Natur
Spezies des Proteins
Packung und die Bewegung
werden,
enzymatisch
(Triton X-100)-
Die
das
hergestellt
konnten
werden
Permeabilität
Die
welches
beiden
unilamellaren
an
Technik
Liposomen
nicht
von
den
Phospholipid-Molekülen
Natur
in
Form.
iso¬
Formen
ist.
wurde
neuen
worden
den
(Papain)
Bindung der Triton-Saccharase-Isomaltase
Membranen
zwei
Kanin¬
studiert.
hydrophoben Peptid,
verantwortlich
Die
wurde
und
in
Triton-Saccharase-Isomaltase
zwischen
enthält,
das
amphipatischen Detergens
Protease
zwischen
Unterschied
Bürstensaummembranen des
aus
Membranprotein,
einer
pholipidmembranen
Der
ein
kann,
Interaktionen
in
-
Molekulargewicht
als
die
sind
82
-
darauf
zurückzuführen,
dass
-
hydrophobe Polypeptid-Segment,
wortlich
maltase
ist,
abgespalten
unterscheiden
der
bei
das
wird.
sich
Papain-Solubilisierung
für
auch
in
den
Isomaltase-Untereinheit;
die
und
hydrophoben Enzymkomplex
dieselben.
in
maltase
durch
Membran
Untereinheit
die
Dass
der
Isomaltase
ist
somit
Membranbindung
verant¬
Papain- und Triton-Saccharase-Iso-
der
Enzyms
die
das
N-terminalen Aminosäuren
sind
Carboxylenden
ein
Für
die
im
hydrophilen
Verankerung
N-terminales
Peptid
der
des
Iso-
notwendig.
die
Citraconylierung
Membranbindungsstelle trägt,
Bürstensaummembranen
von
und
wurde
von
auch
PC-SI-
Komplex gezeigt.
der
Nach
ziation
Citraconylierungsreaktion,
Enzymkomplexes
des
praktisch
wurde
in
die
ausschliesslich
eine
welche
partielle
Untereinheiten
in
Saccharase
zur
der
Disso¬
Folge hat,
nicht-membran¬
gebundenen Fraktion gefunden.
Saccharase-Isomaltase
Die
und
bran
in
Untersuchungen
dass
ist
vom
die
globuläre
Peptid
Masse
des
Bürstensaummem-
inkorporiert.
dass
und
für
die
Frage kommt,
das
sehr
10
A
unmittelbaren
Fettsäureketten
reich
H-NMR-
Aus
[Fe(CN)/p
wurde
Proteins(wahrscheinlich
Lecithin-Bilayer mindestens
Protein
in
ähnlich
der
Papain-Saccharase-Isomaltase)in
wahrscheinlich,
zwischen
in
Gegenwart des paramagnetischen
der
identisch mit
Systemen
vermutlich
künstlichen Membranen
in
gefolgert,
ist
der
an
+
-
künstlichen
entfernt
ist.
Es
Wechselwirkungen
Phospholipide
hydrophoben
ein
kurzes
Aminosäuren
ist.
Mit
der
Isolierung dieses Peptides sind die Voraussetzungen ge¬
schaffen worden,
die
molekularem Niveau
zu
Natur
dieser
Lipid-Protein-Interaktionen
auf
studieren.
Summary;
The
detergent
(SI)
(Triton X-100)
incorporated
stable lipoprotein-complex.
plex
solubilized
in
sucrase-isomaltase-com-
monolamellar
liposomes forming a
physicochemical properties of
this vesicular System were investigated, particularly it was demonstrated that the incorporation of SI does not produce a specific
change in the bilayer permeability. The mode of interaction of SI
with phospholipid bilayers in the artificial System and in the
brush border membrane is similar. A hydrophobic peptide within the
aminoterminal region of the isomaltase subunit is responsible for
the interaction of the protein with the lipid-bilayer. This peptide
is cleaved off during the solubilization of SI by controlled
papain
digestion.
was
The